Обратимое сокрытие данных в зашифрованной области на основе NTRU и китайской теоремы об остатках

Xinyue ZHANG ,  

Kunyi LAI ,  

Xin TANG ,  

Abstract

Обратимая сокрытие данных в зашифрованной области на основе гомоморфного шифрования (RDH-ED) представляет перспективное техническое решение для обмена данными в условиях защиты конфиденциальности. Однако существующие методы на основе единицы кольца с усечённым многочленом степени N (NTRU) сталкиваются с фундаментальным конфликтом между вместимостью встраивания и обратимостью, обычно требуя предварительной обработки открытого текста для снижения случайности полученного шифротекста. В данной работе предлагается новая схема RDH-ED, сочетающая криптосистему NTRU и китайскую теорему об остатках (CRT). Эта схема не требует предварительной обработки открытого текста и полностью сохраняет исходную структуру многочленов, создавая многоканальное избыточное кодирование в шифротекстовой области. Внедрение кодирования на основе CRT позволяет одному коэффициенту многочлена нести несколько бит информации, достигая емкости встраивания 503 бита на многочлен при средних параметрах. Кроме того, с использованием заранее согласованных взаимно простых параметров извлечение встроенной информации может быть выполнено до расшифрования, обеспечивая большую гибкость работы. Строгая математическая конструкция гарантирует автоматическое устранение избыточных элементов в процессе расшифровки, что обеспечивает безпотерное восстановление исходных данных. Экспериментальные результаты показывают, что предлагаемая схема заметно улучшает емкость встраивания по сравнению с существующими основными алгоритмами RDH-ED на базе систем NTRU, Paillier и ElGamal без ущерба для безопасности и эффективности работы.

Keywords

обратимое сокрытие данных; криптосистема NTRU; китайская теорема об остатках; многоканальное избыточное кодирование

READ MORE